[发明专利]一种智能功率模块

说明书

本发明提供了一种智能功率模块，包括：金属衬底层、绝缘层、电路层、设置在电路层上的HIVC驱动逻辑电路、缓存电路、上桥臂驱动电路、下桥臂驱动电路、开关管组件、工作保护电路、驱动使能电路、故障检测与输出电路、以及保护层，HIVC驱动逻辑电路分别与上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路电连接，上桥臂驱动电路、下桥臂驱动电路分别与开关管组件电连接；开关管组件包括并联的第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管以及第六三极管，上桥臂驱动电路分别与第一三极管、第二三极管及第三三极管连接，下桥臂驱动电路分别与第四三极管、第五三极管及第六三极管连接。本发明体积小、工艺简单、生产效率高。

技术领域

本发明涉及智能功率模组技术领域，尤其涉及一种智能功率模块。

背景技术

智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)是一种将电力电子和集成电路HVIC技术结合的功率驱动类半导体产品。内部把功率开关器件和高压驱动器件电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流、过热等故障检测电路，广泛应用在变频器、焊接机、伺服驱动等系统中。内部又分为上桥臂、下桥臂、逻辑电路、保护电路等组成，通过集成电路的逻辑芯片来实现驱动控制、保护反馈。智能功率模块在工作当中，一方面接收MCU的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU处理，实时检测IPM工作动态，如突发的过流、过压、过温，可以及时保护作动。

随着工业迅速发展，IPM智能功率模块广泛被应用各领域，特别在白色家电领域中，随着家用产品的智能化、小型化，变频电控主板体积设计小型化趋势，传统型的IPM智能功率模块难以适应发展需求。

目前使用的智能功率模块IPM内部一般续流二极管FRD、三极管IGBT/MOSFET、HVIC组成，由于器件个数较多，需要的设计面积相对也大，从而成本较高，特别是在终端的应用小型化的趋势下，集成器件的小型化要求越来越高了。

因此，上述现有的智能功率模组体积过大、生产工艺麻烦、生产效率低下、适用范围小。

发明内容

针对以上相关技术的不足，本发明提出一种体积小、制造成本低、生产工艺简单、便于提高生产效率的智能功率模块。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种智能功率模块，包括：金属衬底层、设置在所述金属衬底层上的绝缘层、设置在所述绝缘层上的电路层、设置在所述电路层上的HIVC驱动逻辑电路、缓存电路、上桥臂驱动电路、下桥臂驱动电路、开关管组件、工作保护电路、驱动使能电路、故障检测与输出电路、以及设置在所述电路层上的保护层，所述HIVC驱动逻辑电路分别与所述上桥臂驱动电路和所述下桥臂驱动电路电连接，所述上桥臂驱动电路、所述下桥臂驱动电路分别与所述开关管组件电连接；

所述开关管组件包括并联的第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管以及第六三极管，所述上桥臂驱动电路分别与所述第一三极管、所述第二三极管及所述第三三极管连接，所述下桥臂驱动电路分别与所述第四三极管、所述第五三极管及所述第六三极管连接。

优选的，所述HIVC驱动逻辑电路包括：电源电路、保护电路、报错电路、互锁电路、上桥驱动电路、下桥驱动电路、使能电路及FRD续流电路，所述保护电路分别与所述电源电路及所述报错电路电性连接，所述互锁电路分别与所述上桥驱动电路及所述下桥驱动电路电性连接，所述使能电路分别与所述上桥驱动电路、所述保护电路、所述报错电路及所述下桥驱动电路电性连接。